Question

某实验小组用如图甲所示的装置验证牛顿第二定律，同时测量木块与木板间的动摩擦因数，提供的器材有带定滑轮的长木板，打点计时器，交流电源，木块，纸带，米尺，8个质量均为20g的钩码，细线等.实验操作过程如下：

A．长木板置于水平桌面上，带定滑轮的一端伸出桌面，把打点计时器同定在长木板上并与电源连接，纸带穿过打点计时器并与木块相连，细线一端与木块相连，另一端跨过定滑轮挂上钩码，其余钩码都叠放在木块上；

B．使木块靠近打点计时器，接通电源，释放木块，打点计时器在纸带上打下一系列点，记下悬挂钩码的个数

C．将木块上的钩码逐个移到悬挂钩码端，更换纸带，重复实验操作B;

D．测出每条纸带对应的木块运动的加速度a，实验数据如图乙所示.

n	4	5	6	7	8
	0.50	1.30	2.20	3.00	3.90

（1）实验开始时，必须调节滑轮高度， 使________________________；

（2）该实验中小车质量_____________（填“需要”或“不需要”)远大于所挂钩码质量。

（3）根据图乙数据，在图丙中作出图象；

（_____）

（4）由图线得到= _________(g=10 m/s² )，还可求的物理量是________ (只需填写物理量名称).

Answer

（1）细线与木板表面平行 不需要 0.31(0. 29〜0.33) 木块的质量

【解析】

（1）[1]．实验开始时，必须调节滑轮高度，保证细线与木板表面平行；

（2）[2]．该实验中保持木块和钩码的总质量不变，则研究对象是木块和钩码的整体，则木块质量不需要远大于所挂钩码质量。

（3）[3]．根据表中实验数据在坐标系中描出对应的点，然后作出图象，如图所示；

（4）[4][5]．对木块与钩码组成的系统，由牛顿第二定律得：

nmg-μ[（8-n）mg+m木g]=（8m+m木）a

解得：

由图象得：n=0时，-μg=a=-3，μ≈0.31（0.29～0.33均正确）

由图象还可以求出木块质量．